第18章 直流稳压电源
18.1 整流电路 18.2 滤波器 18.3 直流稳压电源
第18章 直流稳压电源
本章要求：
1. 理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及
参数的计算; 2. 了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作
原理; 3. 了解集成稳压电路的性能及应用。
第18章 直流稳压电源
小功率直流稳压电源的组成
2. 工作原理
变压器副边电压 u
ua ub uC
–u+
D1 D3 D5 a
io
+
o
o 2 t
b
RL uo
c
–
uo 负载电压
o
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t
结论： D2 D4 D6 在一个周期中，每个二极 管只有三分之一的时间导 通（导通角为120°）。 负载两端的电压为线电压。
ua ub uC
–u+
D1 D3 D5 a
io
+
o
o 2 t
b
RL uo
C
–
uo 负载电压
D2 D4 D6
在 t1 ~ t2 期间 共阴极组中a点电位最高，D1 导通 ；
o t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 共。t 阳负极载组两中端b点的电电位压最为低线，电D压4 u导ab通。
18.1.1 单相半波整流电路
1. 电路结构 Tr a D io
+
+
u
RL uo
–
–
3. 工作波形 动画 u
2U
O
t
b
uo
2. 工作原理
2U
u 正半周，Va>Vb， 二极管D导通；
O
uD
t
u 负半周，Va< Vb， 二极管D 截止 。
O
2U
t
4. 参数计算
(1) 整流电压平均值 Uo
(2)
2. 工作原理
变压器副边电压 u
ua ub uC
–u+
D1 D3 D5 a
io
+
o
o
2 t
b
RL uo
C
–
uo 负载电压
D2 D4 D6
在 t3 ~ t4 期间
共阴极组中b点电位最高，D3 导通；
共阳极组中c点电位最低，D6 导通。
o
负载两端的电压为线电压ubC。
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t
变压
整流
滤波
交流电源
稳压
负载
u1
u2
u3
u4
uo
功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压
18.1 整流电路
整流电路的作用: 将交流电压转变为脉动的直流电压。
整流原理： 利用二极管的单向导电性
常见的整流电路： 半波、全波、桥式和倍压整流；单相正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
19.1.3 三相桥式整流电路
1. 电路
共阴极组 –u+
D1 D3 D5 io a
+
o
b
RL uo
C
–
三相变压器原绕组接成三 角形，副绕组接成星形
D2 D4 D6
2. 工作原理 在每一瞬间
共阳极组
共阴极组中阳极电位最高的二极管导通；
共阳极组中阴极电位最低的二极管导通。
2. 工作原理 动画
变压器副边电压 u
，反向工作峰值电压为300V。
变压器副边电压 U 122 V 变比 K 220 1.8
变压器副边电流有效值
122
I = 1.11 Io= 2 1.11 = 2. 2 A 变压器容量 S = U I = 122 2.2 = 207. 8 V A
断例开2：时试负分载析电图压示的桥波式形整。流如电果路D中2 或的D二4极接管反D，2后或果D如4
3. 工作波形 动画 u
2U
t
uo
2U
uD
t
t
2U uD2 uD4
例1：单相桥式整流电路，已知交流电网电压为
220 V，负载电阻 RL = 50，负载电压Uo=100V， 试求变压器的变比和容量，并选择二极管。
UDRM 172 V ID 1 A
可选用二极管2CZ11C，其最大整流电流为1A
2. 工作原理
变压器副边电压 u
ua ub uC
–u+
D1 D3 D5 a
io
+
o
o
2 t
b
RL uo
C
–
uo 负载电压
D2 D4 D6
在 t2 ~ t3 期间
共阴极组中a点电位最高，D1 导通；
共阳极组中c点电位最低，D6 导通。
o
负载两端的电压为线电压uaC。
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t
何？如果D2 或D4因击穿或烧坏而短路，后果又如何
？ ~
u
+D2 u_
D3
D1
+ RL _uo
o
π
D4
uo
t
2π 3π 4π
解：当D2或D4断开后
o
π
t
2π 3π 4π
电路为单相半波整流电路。正半周时，D1和D3导
通，负载中有电流过，负载电压uo=u；负半周时，
D1和D3截止，负载中无电流通过，负载两端无电压 ， uo =0。
2. 工作原理
变压器副边电压 u
ua ub uC
–u+
D1 D3 D5 a
io
+
o
o 2 t
b
RL uo
C
–
uo 负载电压
D2 D4 D6
在 t4 ~ t5 期间
共阴极组中b点电位最高，D3 导通；
共阳极组中a点电位最低，D2 导通。
o
负载两端的电压为线电压uba。
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t
3. 参数计算
(1) 整流电压平均值 Uo
Uο
1 π
π
2 π
2Uabsin( t 30)d( t) 2.34U
t
1.57Io
5. 整流二极管的选择
平均电流 ID 与最高反向电压 UDRM 是选择
整流二极管的主要依据。
选管时应满足： IOM ID ， URWM UDRM
18.1.2 单相桥式整流电路
1. 电路结构
a
+ 4 1
－b u–
3
2
io
+
uo RL
–－
2. 工作原理
u 正半周，Va>Vb，二 极管 D1、 D3 导通， D2 、 D4 截止 。
Uo
1 2π
整流电流平均值 Io
π
2Usin td(
ο
Io

Uo RL

0.45
t) U RL
0.45U
(3) 流过每管电流平均值 ID ID Io
(4) 每管承受的最高反向电压 UDRM UDRM 2U
(5) 变压器副边电流有效值 I
I
1 2π
π ο
( I ms in
t )2 d
~
+D2 u_
D3
D1
+ RL _uo
D4
如果D2或D4接反 则正半周时，二极管D1、D4或D2、D3导通，电流 经D1、D4或D2、D3而造成电源短路，电流很大，因 此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。
如果D2或D4因击穿烧坏而短路 则正半周时，情况与D2或D4接反类似，电源及D1 或D3也将因电流过大而烧坏。